如何使用Thingsboard通过MQTT进行Raspberry Pi GPIO控制

步骤1：先决条件和接线图

服务器设置

您将需要访问Thingsboard服务器。使用Live Demo或《安装指南》来安装Thingsboard。

硬件和插脚列表

Raspberry Pi-我们将使用Raspberry Pi 3 Model B，但您也可以使用其他任何型号

引线和相应的电阻

阴阳跳线

接线图

将允许控制所有可用GPIO引脚的状态，我们建议在这些引脚上连接一些LED以提高可视性。您可以使用此步骤所附的基本架构。您也可以为每个LED添加一个电阻。

步骤2：对Raspberry Pi进行编程

MQTT库安装

以下命令将安装MQTT Python库：

$ sudo pip install paho-mqtt

应用程序源代码

我们的应用程序由经过注释的单个python脚本组成。源代码可在此处获取。

您将需要修改 THINGSBOARD_HOST 常量以匹配Thingsboard服务器安装IP地址或主机名。如果您正在使用实时演示服务器，请使用“ demo.thingsboard.io” 。

ACCESS_TOKEN 常量的值对应于预先配置的演示数据中的示例Raspberry Pi设备。 。如果您正在使用实时演示服务器，请获取预配置的“ Raspberry Pi演示设备” 的访问令牌。

import paho.mqtt.client as mqtt

import RPi.GPIO as GPIO

import json

THINGSBOARD_HOST = ‘YOUR_THINGSBOARD_IP_OR_HOSTNAME’

ACCESS_TOKEN = ‘RASPBERRY_PI_DEMO_TOKEN’

# We assume that all GPIOs are LOW

gpio_state = {7： False， 11： False， 12： False， 13： False， 15： False， 16： False， 18： False， 22： False， 29： False，

31： False， 32： False， 33： False， 35： False， 36： False， 37： False， 38： False， 40： False}

# The callback for when the client receives a CONNACK response from the server.

def on_connect（client， userdata， rc）：

print（‘Connected with result code ’ + str（rc））

# Subscribing to receive RPC requests

client.subscribe（‘v1/devices/me/rpc/request/+’）

# Sending current GPIO status

client.publish（‘v1/devices/me/attributes’， get_gpio_status（）， 1）

# The callback for when a PUBLISH message is received from the server.

def on_message（client， userdata， msg）：

print ‘Topic： ’ + msg.topic + ‘ Message： ’ + str（msg.payload）

# Decode JSON request

data = json.loads（msg.payload）

# Check request method

if data［‘method’］ == ‘getGpioStatus’：

# Reply with GPIO status

client.publish（msg.topic.replace（‘request’， ‘response’）， get_gpio_status（）， 1）

elif data［‘method’］ == ‘setGpioStatus’：

# Update GPIO status and reply

set_gpio_status（data［‘params’］［‘pin’］， data［‘params’］［‘enabled’］）

client.publish（msg.topic.replace（‘request’， ‘response’）， get_gpio_status（）， 1）

client.publish（‘v1/devices/me/attributes’， get_gpio_status（）， 1）

def get_gpio_status（）：

# Encode GPIOs state to json

return json.dumps（gpio_state）

def set_gpio_status（pin， status）：

# Output GPIOs state

GPIO.output（pin， GPIO.HIGH if status else GPIO.LOW）

# Update GPIOs state

gpio_state［pin］ = status

# Using board GPIO layout

GPIO.setmode（GPIO.BOARD）

for pin in gpio_state：

# Set output mode for all GPIO pins

GPIO.setup（pin， GPIO.OUT）

client = mqtt.Client（）

# Register connect callback

client.on_connect = on_connect

# Registed publish message callback

client.on_message = on_message

# Set access token

client.username_pw_set（ACCESS_TOKEN）

# Connect to Thingsboard using default MQTT port and 60 seconds keepalive interval

client.connect（THINGSBOARD_HOST， 1883， 60）

try：

client.loop_forever（）

except KeyboardInterrupt：

GPIO.cleanup（）

运行应用程序

此简单命令将启动应用程序：

python gpio.py

步骤3：数据可视化

为简化此说明，我们在每个Thingboard安装中可用的演示数据中都包含了“ Raspberry PI GPIO演示仪表板”。当然，您可以修改此仪表板：调整，添加，删除小部件等。您可以通过以租户管理员身份登录来访问此仪表板。

在本地安装的情况下：

登录名：[e-mail]

密码：租户

如果是实时演示服务器：

登录名：您的实时演示用户名（电子邮件）

密码：您的实时演示密码

有关如何获取帐户的更多详细信息，请参见实时演示页面。/p》

登录后，打开 Dashboards-》 Raspberry PI GPIO Demo Dashboard 页面。您应观察带有GPIO控制和状态面板的演示仪表板。现在，您可以使用控制面板切换GPIO的状态。结果，您将在设备和状态面板上看到LED状态更改。